Alcuni ricercatori della Washington University hanno creato in laboratorio un nuovo modello di celle solari organiche, le cosiddette dye-sensitized, di forma sferica e di dimensioni microscopiche, grazie all’ausilio delle nanotecnologie.
Si tratta in realtà di micro granuli raggruppati a formare sfere più grandi, ma comunque di dimensioni infinitesime, in grado di catturare la radiazione luminosa e di convertirla in energia elettrica con un’efficienza esattamente doppia rispetto alle celle organiche convenzionali. Guozhong Cao, docente universitario di Ingegneria dei Materiali ed autore della scoperta, afferma che queste celle aprono la strada ad una significativa innovazione nel campo delle dye-sensitized. Queste nuove celle a micro sfere sarebbero inoltre più flessibili, più facili da produrre e molto meno costose delle tecnologie solari oggi in commercio. I micro granuli che le compongono contribuiscono ad aumentare in modo esponenziale la superficie captante, caratteristica che permette un elevatissimo assorbimento di radiazione solare. Inoltre la conformazione ad “agglomerati” di questi granuli microscopici, fa in modo che la luce venga riflessa più volte sulle pareti delle sfere, raggiungendo la cella in profondità e aumentando le possibilità di assorbimento. I ricercatori coordinati dal Professor Cao, hanno prodotto, nei laboratori dell’università, granuli delle dimensioni eccezionali di 15 nanometri e li hanno raggruppati in agglomerati più grandi fino a raggiungere la dimensione di 300 nanometri. Le sfere più grandi che si formano in questo modo hanno il compito di distribuire la radiazione solare su tutta la superficie della cella e per tutto il suo spessore, mentre internamente le nano-sfere captano in modo super efficiente la radiazione trasformandola in elettricità. A rendere ancora più efficiente questa perfetta, seppur minuscola, macchina di energia, Cao ha previsto di ricoprire la cella con pigmenti in grado di intrappolare la luce all’interno della cella stessa. Grazie all’utilizzo di ossido di zinco l’efficienza ottenuta con queste innovative celle a micro granuli è risultata essere pari al 6,2 % contro il valore di 2,4 % delle celle dye-sensitized convenzionali a mini particelle. Ora i ricercatori stanno studiando il modo di utilizzare, per queste celle, anche l’ossido di titanio, più comunemente utilizzato in questo tipo di tecnologia, che spingerebbe ancora più in avanti il limite di efficienza raggiungibile con le dye-sensitized, mantenendo costi di produzione contenuti.
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